电渣重熔过程铸锭冷却系统的研究

发布时间：2020-06-11 16:34

【摘要】：电渣重熔生产的重金属在国民生产中的地位越来越突出,它是通过对普通冶炼出来的金属产品进行二次精炼的途径,将生产出来的电渣铸锭产品相比之前的品质提升一个大的台阶,被广泛的应用于各个行业,如石油化工、航空航天、国防建设等许多的方面。本文分两个部分进行深入的分析和研究。本文前半部分我们先利用FLUENT软件对电渣重熔铸锭的凝固冷却过程进行了耦合数值模拟。通过数值模拟得到电渣重熔过程中铸锭的温度场分布及凝固的情况,在此研究的基础上,通过改变铸锭的冷却条件来观察其产生的影响。后半部分通过分析现有单位的电渣重熔冷却系统,分析其不足之处,为了优化原有的冷却系统,本文具有针对性地改进设计了一种电渣重熔冷却系统。该系统具有自动和手动两种工作运行模式,拥有高低温报警功能。自动模式下系统运行时,如果运行工况有较大的变化,仍保证系统具有较强的控制能力。首先利用传热学的相关理论知识,对结晶器冷却水系统的传热机理进行了细致的分析,建立了冷却水系统的热力数学模型,并且将PID控制引入到冷却水温度控制系统中去,以实现对控制对象进行在线的控制。其次,运用MATLAB软件中的Simulink工具对系统进行仿真研究,首先在系统没有加入PID控制的情况下,就系统换热量变化和阀口开度突变等情况进行仿真,然后在加入加入PID控制器后,验证系统的可用性。可以得出改进后的系统相比原有系统确实有了很大的进步,不管在冷却的实际效果,还是在经济价值和操作安全等方面都具有很好的实用价值。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF14

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本文编号：2708165